微藻资源的简介与应用前景

微藻资源的简介与应用前景
微藻资源的简介与应用前景

微藻资源的应用

摘要:微藻是一类体积小, 结构简单、生长繁殖迅速的单细胞藻类, 其对太阳能利用效率高,对环境的适应能力强, 因此受到人们越来越多的重视。本文简要介绍了海洋微藻中可开发利用资源如不饱和脂肪酸、多糖、蛋白、色素等,并对其应用前景进行了展望。

关键字:微藻;色素;应用

The application of microalgae resources

Abstract:Microalgae is a kind of small volume, simple structure, to grow rapidly single-celled algae, the solar energy utilization efficiency is high, a strong ability to adapt to the environment, so more and more attention by people. This paper briefly introduces the Marine microalgae in the development and utilization of resources such as unsaturated fatty acid, polysaccharide, protein, pigment, etc., and its application prospect.

Keyword: microalgae; pigment; application

前言

微藻的培养开始于18 世纪末, 当时培养的种类是栅藻和小球藻等淡水藻类,目的是作为植物生理学的试验材料。到了第二次世界大战期间及战后时期,由于粮食缺乏,利用微藻代替粮食和饲料成为研究的课题。许多国家先后进行了微藻培养、营养价值分析及开发利用的研究,取得了不少成就。微藻所生产及含有的活性成分具有重要经济价值,在医药、保健品、饲料、化工和环保等方面有广泛的应用[1]。

1.微藻中的生命活性物质

1.1微藻多糖

微藻多糖是广泛存在于微藻体内的一种天然大分子物质,由不同的单糖基通过糖苷键相连而成,是海藻细胞间和细胞内所含的各种高分子碳水化合物的总称。其中的活性物质多为D-葡萄糖、D-甘聚糖、D-半乳糖、D-葡萄糖醛酸等单糖组成的水溶酸性、中性多糖。根据来源的不同主要可分为螺旋藻多糖、紫菜多糖、微藻硒多糖和褐藻多糖硫酸酯等[2]。

螺旋藻多糖是国内外海洋药物研究开发的热点。钝顶螺旋藻多糖(PSP)是从钝顶螺旋藻中提取的一种水溶性多糖类化合物,研究发现PSP对Vero细胞毒性极低,对单纯疱疹病毒SV-1无直接灭活作用,可干扰病毒向宿主细胞吸附,PSP 抗病毒靶位在于阻断病毒吸附和抑制感染细胞内病毒的复制及抑制HSV-1糖蛋白gG基因的转录[3]。

1.2微藻不饱和脂肪酸

二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等高度不饱和脂肪酸(PUFA)具有独特的生理功效,有预防和治疗心血管疾病、癌症,调节中枢神经、视觉系统的功能,可提高人体的免疫机能调节能力,防止记忆力减退。

高度不饱和脂肪酸在海洋生物中含量丰富,主要有亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、ω-3系列的二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等种类。各种藻类不仅脂肪酸成分差异极大,而且总脂肪酸含量变异亦甚大。小球藻中富含EPA、DHA,如单细胞红藻紫球藻中EPA或DHA占脂肪酸总量的33% 以上;三角褐指藻中EPA 含量很高,占总脂肪酸35%以上,金鞭门的等鞭金藻中DHA含量也很高[4]。螺旋藻中主要富含亚油酸和γ-亚麻酸。亚油酸是人体必需脂肪酸,通过EFA 途径可形成γ-亚麻酸,并最终生成前列腺素。

1.3微藻蛋白

微藻中含有丰富的优质蛋白质,如部分蓝藻与绿藻的蛋白质含量很高, 可作为单细胞蛋白(SCP)的重要来源,中小球藻、螺旋藻也备受重视。小球藻属中以蛋白核小球藻蛋白质含量最高,一般不低于50%,明显高于植物蛋白源。螺旋藻在蛋白质品质及生产技术方面更为优越,它的蛋白质含量高达60%~70%,含有人体的全部必需氨基酸,其组成也十分均衡[5]。

1.4微藻色素

从微藻中提取的色素主要有β-胡萝卜素、虾青素和藻蓝素。β-胡萝卜素是的前体,有抗氧化、抗突变、抗衰老、预防癌症、增加免疫力等作用。微藻中V

A

富含β-胡萝卜素,螺旋藻中的β-胡萝卜素含量是胡萝卜中的10倍,而盐生杜氏藻中的胡萝卜素含量可达其藻体干重的10%以上,最高可达14%,胡萝卜素共有6个异构体,其中β-胡萝卜素约占90%[6]。

虾青素属于类胡萝卜素,是微藻所含有的另一具有潜在价值的色素。虾青素具有很强的抗氧化功能,能清除体内自由基,对紫外线引发的皮肤癌有很好的治疗效果,还能显著促进机体抗体的产生。雨生红球藻细胞内虾青素的含量很高,超过细胞干重的2%,以红球藻生产虾青素具有广阔的前景[7]。雨生红球藻在环境不利时会积累大量次生类胡萝卜素,其中主要是虾青素。

藻蓝素亦称藻蓝蛋白,藻蓝蛋白是一种安全无毒的色素蛋白,能促进血细胞再生,是一种理想的光敏剂,国外已用于癌症的光动态治疗。藻蓝蛋白在螺旋藻中含量异常丰富,是天然蓝色素的巨大资源宝库,可取代合成色素用于仪器、医药和化妆品工业;高纯度的藻蓝蛋白是一种荧光分子探针,它与其他配体分子结合后,可以标记各种生物大分子,用于生物分子试剂[8]。目前从螺旋藻中提取藻蓝蛋白已在日本进行商业化生产。

1.5其他生命活动物质

微藻生物活性物质的研究开发是微藻高技术产业发展的一个重要方面。微藻中生物活性成分复杂,除了目前研究较多的多不饱和脂肪酸、色素、微藻多糖外,在微藻中还发现了毒素、抗生素、甜菜碱、酶、甾醇等活性物质。利用海洋微藻细胞的螯合同化作用,可把硒、锗、锌等对人体有益的无机微量元素转化成细胞内的有机螯合物,当无机形式转化为有机形式后,能使这些微量元素具有普遍的食用和保健价值[9]。

2.微藻的应用

2.1应用于食品方面

2.1.1小球藻

自从Yamagishi等报道了小球藻对胃溃疡具有治疗作用后, 人们对小球藻对各种疾病的治疗效果进行了许多临床实验。小球藻对各种疾病的治疗效果不仅在于它的营养组成, 例如维生素、矿物质、食用纤维和蛋白质等, 还在于它的糖

脂和磷脂对动脉硬化和高胆固醇的阻止作用[10]。以及它含有的糖蛋白、多肤、核昔酸及其它有关化合物的抗癌作用。

小球藻制成的保健食品可制成片剂、颗粒状以及饮料等,1964年进入市场, 从70 年代开始需求量增大, 目前日本有70多家公司生产小球藻保健食品, 每年的销售额在40亿日元以上[11]。

2.1.2螺旋藻

螺旋藻属蓝藻门, 颤藻科, 螺旋藻属, 一般个体长度为20~50微米, 直径约70 微米。蛋白质含量在50%以上, 最高可达75%。氨基酸种类齐全, 特别是必需氨基酸含量较高。氨基酸平衡达到联合国粮农组织蛋白质咨询小组确定的理想的蛋白质标准。螺旋藻的脂肪含量较低。纤维素也较少, 容易消化。胡萝卜素、维生素E 和维生素C 的含量较高。含有较丰富的微量元素[12]。此外, 螺旋藻多糖有提高机体的免疫功能和抑制癌细胞的作用。

经喷雾干燥的螺旋藻加入钙或维生素E(或不加)可作为保健品。它可作为绿色蔬菜的替代品, 因为5g 螺旋藻干粉中的维生素和矿物质含量相当于100g 蔬菜中这些物质的含量[13]。对螺旋藻的研究还表明, 螺旋藻还具有多种保健作用和治疗作用, 例如减轻高血脂、抑制高血压、保护肾脏、抑制血清葡萄搪的升高等。

2.2应用于医药方面

一些科学家用小球藻对多种疾病进行治疗,如贫血、白血球减少、高血压、糖尿病、婴儿营养不良等,都取得一定的疗效。微藻中富含的DHA和EPA可用于预防和治疗高血脂所致的动脉粥样硬化、冠心病和舒张血管、抗血小板凝聚作用, EPA 和DHA 还能增强大脑记忆力,有“脑黄金”的美誉;另外微藻中所富含的胡萝卜素、类胡萝卜素都具有一定的预防和治疗心脑血管疾病的作用[14]。虾青素能通过血脑屏障,保障脑部运动神经细胞和组织功能的正常发挥,并具有增强肌体免疫力、抗衰老和防癌变等功效。

2.3应用于饲料方面

微藻作为水产动物的饵料,主要应用在海产动物的人工育苗阶段。由于每种微藻的营养成分不同,而每种水产动物所需的营养成分也不同,因此培养不同的水产动物要选用不同的饵料,水产动物的不同发育阶段,也要选用不同的饵料。绿色巴夫藻适温范围广,对光强要求低,在三、四月份温度偏低、光线不强的条件下,

比等鞭藻生长快,细胞密度高而且富含蛋白质,适宜我国北方三四月份培养,可、作为中国对虾幼体和海湾扇贝幼虫的饵料,效果良好多异胶藻可作为紫贻贝, 泥蜡和杂色蛤幼体的饵料[15]。

2.4应用于能源方面

目前全世界面临着能源短缺和环境污染的双重压力。生物柴油作为一种新型替代能源,具有可再生、可生物降解、良好的燃烧排放性能。国内生产生物柴油中所面临的主要问题是原料来源不稳定及供应不足,因此开拓新型油脂资源成为我国未来生物柴油产业发展的瓶颈。微藻的光合作用效率高、含油量高、生长周期短,可以全年培养,油脂单位面积产率高,这是其他油料作物无法比拟的,被认为是最有潜力替代石油的生物资源[16]。

3.结束语

微藻的应用十分广泛, 但微藻也会对人类产生一定的危害, 对有益的微藻,应加大开发的力度。对有害的微藻, 应进行深入的研究, 最后达到防治有毒藻的发生、消除藻笙的毒素或改变藻类毒性、提取藻类毒素供药用等, 化害为益。

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微藻制油技术

微藻制油技术 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

微藻制油 在全球变暖、能源危机的大背景下,世界各国都在积极寻找新的可替代能源。 提起全球变暖,大多数的企业为如何减少二氧化碳排放,为封存二氧化碳而投入了大量研发资金和人力;提起生物柴油的原料,人们会想到玉米和大豆,从它们“体内”提炼出的乙醇和生物柴油,能有效降低碳排放,减少环境污染。但与此同时,由于这两种作物的培育周期较长、占地面积较大,会产生“与粮争地”问题,从而导致“解决了能源危机,却出现粮食危机”的尴尬结果; 通过科学家的不断研究,一种新的技术进入了人们的视野:培养微藻吸收二氧化碳,并进行光合作用,最终形成生物柴油、类胡萝卜素等衍生品,将二氧化碳变废为宝,这就是“微藻制油”技术。 光合作用 光合作用(Photosynthesis)是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量,效率为10%~20%左右。对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的。

微藻 微藻是指一些微观的单细胞群体,是最低等的、自养的释氧植物,微藻个体较小,除个别种类之外,一般只有十几个微米大小。它是低等植物中种类繁多、分布及其广泛的一个类群。无论是在海洋、淡水湖泊等水域,或在潮湿的土壤、树干等处,几乎在有光和潮湿的任何地方微藻都能生存。微藻很像一个太阳光光能驱动的细胞工厂,可以旺盛地消耗高浓度的CO2和NO2,源源不断地将CO2转化为潜在的生物燃料、食物、饲料以及高价值的生物活性物质。 微藻制油 微藻制油的原理其实就是利用光合作用,将二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素,再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂,然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外,进行提炼加工从而生产出生物柴油。 据专家介绍,微藻的产油效率相当高,在一年的生长期内,一公顷玉米能产172升生物质燃油,一公顷大豆能产446升,一公顷油菜籽能产1190升,一公顷棕榈树能产5950升,而一公顷的微藻能产生物质燃油95000升。 微藻的个体小,木素含量很低,易被粉碎和干燥,用微藻来生产液体燃料所需的处理和加工条件相对较低,生产成本低。而且微藻热解所得生物质燃油热值高,平均高达33MJ/kg,是木材或农作物秸秆的1.6倍。 微藻在生长过程中还可利用废弃二氧化碳,从而与二氧化碳的处理和减排相结合,国外已经有利用发电厂排放的废弃二氧化碳生

微课的开发与应用模式研究

《微课的开发与应用模式研究》课题设计论证 ①本课题核心概念的界定,选题意义及研究价值(对教育教学的促进作用); ②本课题的研究目标、研究内容; ③本课题的研究思路、研究方法、实施步骤。 一、课题核心概念的界定,选题意义及研究价值(对教育教学的促进作用) 微课背景: 2013年,微课概念在教育界爆发,得到教育界广大同行的高度认可和一致追捧。同年,教育部教育管理信息中心举办全国性的微课大赛。这次爆发,不是偶然的,是一次酝酿了很久终于喷薄而出的教学资源建设的一次变革。这次变革,是教育界专家们敢为先行的结果。早在2010年,微课创始人胡铁生老师就已经在佛山市成功举办了首届微课大赛。 胡铁生老师界定的微课概念:微课,就是微型视频课程,又名微课程,是以短小的教学视频为主要载体,针对某个学科知识点(如重点、难点、疑点、考点等)或教学环节(如学习活动、主题、实验、任务等)而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型网络课程资源。 过去,我国各级教育行政部门,各基层学校都曾经录制过大量课堂实录、名师课堂等等。但是这种满堂录的录像课,镜头频繁地从埋头学习的学生切换到激情讲课的教师,观看视频的学生无法像视频中的学生一样学习本课讲授的内容,也无法看到教师的完整板书过程、屏幕展示内容,也就是说这些录像对学生学习来说意义并不大。问题的根源在于,录制这些录像的定位模糊不清,展示教师风采、学生活动和教学内容多重目的混杂在一起。我们录了那么多录像课例,竟然没有多少是用于学生学习、服务学生的。这,有违资源建设的初衷,它是教育资源建设理念滞后的产物!微课也正是在这样的背景下被孕育出来。 选题意义及研究价值: 作为一种新型的教学资源类型,微课在教学工作中有极其重要的作用。目前,微课处于爆发前期。相关的理论建设正在完善充实中,微课资源建设处于刚起步阶段,探索在我校这样一所普通初级中学中进行微课设计制作有如下重要意义和价值: 1、理论认识的意义。可在我校普及微课概念,教师们充分了解资源库建设理论的发展与走向。 2、学生自学的意义。适合于我校学生自学,因为视频时间短,有利于学生保持高度注意力,透彻理解视频中的教学内容。它符合人的注意力集中规律,尤其适合在没有教师督促的情况下学生自学 3、教师教育技术能力提高的意义。本课题的研究能够带动一线教师教育技术能力的提高,尤其提高使用屏幕录像软件和视频处理软件方面的能力。能够促成大部分教师在教学工作中恰当的使用微课,一批优秀教师掌握微课的设计制作 4、优化资源质量的意义。由于微课的概念不贪多求全,只要求某一微知识内容合理呈现即可。我校教师可集中精力对微课内容浓缩精炼,优化资源质量。 5、资源共享的意义。在课题研究过程中,既使用其他兄弟学校做得好的微课,也期望我校教师能够为微课发展添砖加瓦,能够有我校的优质微课辐射到其他兄弟学校去。 6、资源库建设上的创新意义。在大数据时代,微课细化到了知识点和具体某一教学环

微藻制油

微藻制油 一、目前的能源现状 1. 石油、煤炭等目前大量使用的传统化石能源接近枯竭,而且这些 传统能源造成大量的环境污染如 2.新能源太阳能、风能、地热能、生物质能等应用极具有局限性不能大规模的应用,不足以满足人们的需要。 3.生物能源不仅具有资源再生、技术可靠的特点,而且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。 总而言之,未来将是生物能源的天下。生物能源将会是人类不二的选择,未来生源的前景将不可估量。 二、微藻概述 1.海洋单细胞藻类,即微藻,是地球上最早的生物物种,它们中的某些物种已经在地球上生存了35亿年之久。它们能十分有效地利用太阳能将H2O、CO2和无机盐类转化为有机资源,是地球有机资源的最初级

生产力,有了它们才有了大气中的氧气,才有了海洋和陆地的其他生物,也才有了人类。 2.微藻的特点 (1)微藻具有叶绿素等光合器官,是非常有效的生物系统,能有效地利用太阳能通过光合作用将H2O、CO2和无机盐转化为有机化合物,因其固定和利用CO2可以减少温室效应。 (2) 微藻一般是以简单的分裂式繁殖,细胞周期较短,易于进行大规模培养,由于微藻通常无复杂的生殖器官,使整体生物量容易采收和利用。 (3)可以用海水、咸水或半咸水培养微藻,因此是淡水短缺、土地贫瘠地区获得有效生物资源的重要途径。 (4) 微藻富含蛋白质、脂肪和碳水化合物,某些种类还富含油料、微量元素和矿物质,是人类未来重要的食品及油料的来源。 (5)微藻,尤其是海洋微藻,因其独特的生存环境使其能合成许多结构和生理功能独特的生物活性物质。特别是经过一定的诱导手段微藻可以高浓度地合成这些具有商业化生产价值的化合物,是人类未来医药品、保健品和化工原料的重要资源。 3.微藻的种类 微藻的国内外研究发展概况,重点探讨了4种主要的可利用微藻螺旋藻、小球藻、杜氏藻和红球藻

微电子技术的发展历史与前景展望

微电子技术的发展历史与前景展望 姓名:张海洋班级:12电本一学号:1250720044 摘要:微电子是影响一个国家发展的重要因素,在国家的经济发展中占有举 足轻重的地位,本文简要介绍微电子的发展史,并且从光刻技术、氧化和扩散技术、多层布线技术和电容器材料技术等技术对微电子技术做前景展望。 关键词:微电子晶体管集成电路半导体。 微电子学是研究在固体(主要是半导体)材料上构成的微小型化电路、电路及系统的电子学分支,它主要研究电子或粒子在固体材料中的运动规律及其应用,并利用它实现信号处理功能的科学,以实现电路的系统和集成为目的,实用性强。微电子产业是基础性产业,是信息产业的核心技术,它之所以发展得如此之快,除了技术本身对国民经济的巨大贡献之外,还与它极强的渗透性有关。 微电子学兴起在现代,在1883年,爱迪生把一根钢丝电极封入灯泡,靠近灯丝,发现碳丝加热后,铜丝上有微弱的电流通过,这就是所谓的“爱迪生效应”。电子的发现,证实“爱迪生效应”是热电子发射效应。 英国另一位科学家弗莱明首先看到了它的实用价值,1904年,他进一步发现,有热电极和冷电极两个电极的真空管,对于从空气中传来的交变无线电波具有“检波器”的作用,他把这种管子称为“热离子管”,并在英国取得了专利。这就是“二极真空电子管”。自此,晶体管就有了一个雏形。 在1947年,临近圣诞节的时候,在贝尔实验室内,一个半导体材料与一个弯支架被堆放在了一起,世界上第一个晶体管就诞生了,由于晶体管有着比电子管更好的性能,所以在此后的10年内,晶体管飞速发展。 1958年,德州仪器的工程师Jack Kilby将三种电子元件结合到一片小小的硅片上,制出了世界上第一个集成电路(IC)。到1959年,就有人尝试着使用硅来制造集成电路,这个时期,实用硅平面IC制造飞速发展.。 第二年,也是在贝尔实验室,D. Kahng和Martin Atalla发明了MOSFET,因为MOSFET制造成本低廉与使用面积较小、高整合度的特点,集成电路可以变得很小。至此,微电子学已经发展到了一定的高度。 然后就是在1965年,摩尔对集成电路做出了一个大胆的预测:集成电路的芯片集成度将以四年翻两番,而成本却成比例的递减。在当时,这种预测看起来是不可思议,但是现在事实证明,摩尔的预测诗完全正确的。 接下来,就是Intel制造出了一系列的CPU芯片,将我们完全的带入了信息时代。 由上面我们可以看出,微电子技术是当代发展最快的技术之一,是电子信息产业的基础和心脏。时至今日,微电子技术变得更加重要,无论是在航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术或家用电器产业,都离不开微电子技术的发展。甚至是在现代战争中,微电子技术也是随处可见。在我国,已经把电子信息产业列为国民经济的支拄性产业,微电子信息技术在我国也正受到越来越多的关注,其重要性也不言而喻,如今,微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志,微电子科学技术的发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要标志。

利用微藻制备生物能源的研究进展

第33卷第5期 唐山师范学院学报 2011年9月 Vol. 33 No. 5 Journal of Tangshan Teachers College Sep. 2011 ────────── 收稿日期:2011-04-24 作者简介:郝国礼(1988-),男,河北张家口人,唐山师范学院生命科学系学生,研究方向为植物细胞工程。 利用微藻制备生物能源的研究进展 郝国礼,刘 佳,陈 超,李兴杰 (唐山师范学院 生命科学系,河北 唐山 063000) 摘 要:结合目前能源微藻在藻种选育、影响微藻产油因素以及生产工艺方面的研究现状和微藻综合利用发展中存在的问题,综述了近年来各国在微藻能源开发方面的重要科研工作,以及微藻能源与低碳的关系,并对微藻能源开发的相关研究方向和进展进行了评述。 关键词:能源微藻;低碳;工艺流程;综合利用 中图分类号: Q 77; TK6 文献标识码:A 文章编号:1009-9115(2011)05-0040-04 Review on the Progress of Producing Bio-Energy from Microalgae HAO Guo-li, LIU Jia, CHEN Chao, LI Xing-jie (Department of Life Science, Tangshan Teachers College, Tangshan 063000, China) Abstract: This review provides a brief overview on the screening and cultivation of the Microalgae, the factors influencing oil-producing of Microalgae, the research on the current production condition, and the problems existing in the comprehensive utilization of microalgae. Here, we review the global research progress of microalgae energy in recent years, and the relationship between microalgae energy and low carbon. Key words: energy microalgae; low-carbon; process technique; comprehensive utilization 世界经济的现代化,得益于化石燃料的开发与应用。然而,由于人们的过度开采,化石燃料终将会枯竭。化石燃料的利用,也造成环境的严重污染,因此,清洁、可再生能源的开发成为了各国研究的重点。目前专家学者研究的主要范围包括风能、水能、太阳能、生物能源等。生物能源是可再生能源的一种,它具有潜在大规模替代汽油和柴油的可能性,因此一直是国内外研究的热点。到目前为止,生物能源的发展已经经历了三代[1]。第一代生物能源是以玉米为主要原料生产乙醇。第二代生物能源以秸秆、枯草等非粮作物中的纤维素为主要原料,生产乙醇、纤维素乙醇和生物柴油等。第三代以产油微生物为主,其中又以海水微藻的研究最多。某些微藻因含油量高、易于培养、单位面积产量大等优点,而被视为新一代甚至是唯一能实现完全替代石化柴油的生物柴油原料[2]。René Wijffels 和 Maria Barbosa 预测,藻类可能在未来的10~15年中成为燃料给料的一个重要来源[3]。 微藻生物质与能源植物相比,具有光合作用效率高、生长周期短、生物质产量高的优势。在同样条件下,微藻细胞 生长加倍时间通常在24h 内, 对数生长期内细胞物质加倍时间可短至3.5h ,生物质生产能力远远高于陆地能源植物。就单位面积的产油量计算,微藻产油可达陆地油料作物产油量的30倍。微藻还可以利用盐碱地、沙漠、海域来养殖,存在不与粮争地及不与人争粮的巨大优势。获得大量的微藻生物质是微藻生物能源发展的首要前提,而优良的微藻种质是提高微藻生物质产量、降低原料成本的关键。产油量较高的部分藻类含油量占干重的比例分别是小球藻(Chlorella sp., 28%-32%)、葡萄藻(Botryococcus ,25%-75%)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum ,20%-30%)、杜氏盐藻(Dunaliella primolecta ,23%)等[4]。 1 微藻与低碳 从可持续发展的角度来看,利用微藻实现CO 2的减排符合自然界环保、经济、彻底的循环模式。因此藻类制备生物燃料成为了一种CO 2减排及利用的新方式。 陈明明等人利用诱变育种技术对用来固定CO 2的微藻进行育种,获得耐受高CO 2浓度、可高效固定CO 2的斜生

微藻制油技术

微藻制油 在全球变暖、能源危机的大背景下,世界各国都在积极寻找新的可替代能源。 提起全球变暖,大多数的企业为如何减少二氧化碳排放,为封存二氧化碳而投入了大量研发资金和人力;提起生物柴油的原料,人们会想到玉米和大豆,从它们“体内”提炼出的乙醇和生物柴油,能有效降低碳排放,减少环境污染。但与此同时,由于这两种作物的培育周期较长、占地面积较大,会产生“与粮争地”问题,从而导致“解决了能源危机,却出现粮食危机”的尴尬结果; 通过科学家的不断研究,一种新的技术进入了人们的视野:培养微藻吸收二氧化碳,并进行光合作用,最终形成生物柴油、类胡萝卜素等衍生品,将二氧化碳变废为宝,这就是“微藻制油”技术。光合作用 光合作用(Photosynthesis)是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量,效率为10%~20%左右。对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的。

微藻 微藻是指一些微观的单细胞群体,是最低等的、自养的释氧植物,微藻个体较小,除个别种类之外,一般只有十几个微米大小。它是低等植物中种类繁多、分布及其广泛的一个类群。无论是在海洋、淡水湖泊等水域,或在潮湿的土壤、树干等处,几乎在有光和潮湿的任何地方微藻都能生存。微藻很像一个太阳光光能驱动的细胞工厂,可以 旺盛地消耗高浓度的CO 2和NO 2 ,源源不断地将CO 2 转化为潜在的 生物燃料、食物、饲料以及高价值的生物活性物质。 微藻制油 微藻制油的原理其实就是利用光合作用,将二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素,再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂,然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外,进行提炼加工从而生产出生物柴油。 据专家介绍,微藻的产油效率相当高,在一年的生长期内,一公顷玉米能产172升生物质燃油,一公顷大豆能产446升,一公顷油菜籽能产1190升,一公顷棕榈树能产5950升,而一公顷的微藻能产生物质燃油95000升。 微藻的个体小,木素含量很低,易被粉碎和干燥,用微藻来生产液体燃料所需的处理和加工条件相对较低,生产成本低。而且微藻热解所得生物质燃油热值高,平均高达33MJ/kg,是木材或农作物秸秆的1.6倍。 微藻在生长过程中还可利用废弃二氧化碳,从而与二氧化碳的处理和减排相结合,国外已经有利用发电厂排放的废弃二氧化碳生产微藻的尝试,占地1平方公里的养藻场一年可以处理5万吨二氧化碳。

海洋能源微藻的筛选及初步评价

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2013年第32卷第10期·2366· 化工进展 海洋能源微藻的筛选及初步评价 王能飞1,2,孙云飞2,3,王树春2,衣丹2,许宾2,王风芹3,臧家业2(1中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛 266100;2国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛 266061; 3河南农业大学生命科学学院,河南郑州 450002) 摘要:从黄海、南海部分海域采集水样,分离纯化了240株微藻,对其进行了分类与鉴定,从其中挑选8株生长较快的藻种进行扩大培养。经离心,冷冻干燥后得到藻粉,进而对藻种的淀粉、纤维素、总脂及可溶性糖含量进行了测量,以期筛选到目标能源微藻藻种。藻株Navicula sp.TW-2的油脂含量达到41.3%,生长速度快,生物量也较大,可以作为制备生物柴油的出发藻种。藻株Nannochloropsis sp.NB-3的纤维素含量达到9.26%,可溶性糖含量达到22.3%,生物量大,经过预处理发酵后生物乙醇产率可达7.75%,是制备生物燃料乙醇的优良藻株。 关键词:能源微藻;纤维素;可溶性多糖;生物乙醇 中图分类号:TK 6 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2013)10–2366–06 DOI:10.3969/j.issn.1000-6613.2013.10.017 Screening and preliminary evaluation of oceanic microalgae for bioenergy production WANG Nengfei 1,2,SUN Yunfei 2,3,WANG Shuchun2,YI Dan2,XU Bin2,WANG Fengqin3,ZANG Jiaye2(1College of Life Sciences,Ocean University of China,Qingdao 266100,Shandong,China;2First Institute of Oceanography,SOA,Qingdao 266061,Shandong,China;3College of Life Sciences,Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002,Henan,China) Abstract:The water samples were collected from south part of the Yellow Sea. Two hundred and forty microalgae were isolated and purified from the above samples using a capillary method. Among them,eight fast-growing algae strains were cultured in large scale. The lyophilized powder of the above algae cultures were prepared for the analysis of starch,cellulose,soluble sugar and total fat. One algae strain named Navicula sp. NB-2 yielded high dry biomass and total fat (413.3 mg/g dry biomass),and therefore was selected as the initial strain for biodiesel production in future. Another stain named Navicula sp.NB-3 had fast-growing rate,high cellulose content (92.6 mg/g dry biomass) and high soluble sugar amount (223 mg/g dry biomass). Moreover,Navicula sp.NB-3 yielded high bioethanol amount (77.5 mg/g dry biomass) and had potential for bioethanol production. Key words:energy microalgae;cellulose;soluble polysaccharides;bioethanol 随着现代工业的迅速发展和世界人口的急剧增长,世界能源消耗日益加剧,化石燃料消耗导致温室气体在环境中的积累也日益严重,能源对生态环境的影响和对社会经济发展的制约显得越来越明显。生物质能源因具有可持续性、可再生性、低成本、可替代化石燃料等特点,成为新能源领域研究的热点[1]。 海洋微藻是海洋生态系统中有机物和能量的初 收稿日期:2013-03-26;修改稿日期:2013-04-23 。 基金项目:国家“十二五”科技计划(2011BAD14B04)、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(2012G17/14)及海洋公益性行业科研专项(201005031)项目。 第一作者:王能飞(1978—),男,副研究员,主要从事生物质能研究。E-mail wangnengfei@https://www.360docs.net/doc/a79689593.html,。联系人:臧家业,研究员,研究方向为海洋化学及海洋生物质能源。E-mail zjy@https://www.360docs.net/doc/a79689593.html,。

3利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展

利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展 前言 随着现代工业的飞速发展,大量化石能源消耗所带来的化石燃料紧缺和严重的环境污染问题已成为制约全球可持续发展的两大难题。生物质能储量丰富,并且是唯一可以转化为液体燃料的可再生资源,现已逐渐成为国内外新能源研制和开发的热点。而在众多的生物质中,微藻具有光合作用效率高、生物量大、生长周期短、环境适应能力强、易培养、脂类含量高、生长过程中可高效固定二氧化碳等特点,是制备生物质液体燃料的良好材料[1~5]。利用微藻制备液体燃料在环保和能源供应方面都具有非常重要的意义,商业化前景良好[6,7]。 2007年, Williams[8]综合近年来的研究成果,指出微藻生物燃料的开发可以降低因使用化石能源给社会和环境带来的影响,将会成为未来生物燃料开发的趋势。 Ayhan Demirbas[9]则指出藻类即将成为最重要的生物燃料来源之一,微藻能源的广泛使用将会解决威胁全人类的全球气候变暖问题。 微藻热化学液化制备生物油技术 将藻类转换成液体燃料的研究始于 20世纪 80年代中期,当时人们通常用溶剂萃取微藻中的脂类成分,分离得到油脂后进一步甲酯化或乙酯化生产生物柴油(萃取酯化法)。该技术起步早,生产工艺相对成熟,所得油品质量好,使用性能与矿物石油基本相当,是目前国内外研究者以微藻为原料制备液体燃料最常用的实验室方法。但萃取酯化法只能将微藻的脂类组分能源化,对原料脂类含量有较高要求,所得产物性能受脂类组成的影响很大,并存在生产步骤多、过程总体效率较低、能耗高等缺点,难以实现大规模工业化应用。 近年来,人们又研究采用热化学液化的方法将微藻转化为优质的生物油。生物油是便于运输、存储的绿色燃料,经过精制可转化为替代石油的常规燃料。生物油(由快速热解木材和微藻制备)与石油的部分典型属性值比较见表1[10]。热化学液化方法预处理和生产过程简单、生产成本相对较低、转化率高,是实现藻细胞所有组分能源化,获得高产率绿色液体燃料的有效方法,对其进行深入研究,对于解决当前化石能源短缺和环境污染问题具有重要的现实意义。 H.B.Goyal等研究者指出,热化学转化方法是最适合的将微藻转化为可替代化石燃料的液体燃料的环保技术[10,11]。目前国内外研究者主要采用快速热解液化和直接液化两种热化学转化技术进行以微藻为原料制备生物油的研究。 快速热解液化 生物质快速热解液化是在传统热解基础上发展起来的一种技术,它是在隔绝空气条件下,采用超高加热速率 (102~104K/s)、超短产物停留时间(0.2~ 3s)及适中的裂解温度,使生物质中的有机高聚物分子迅速断裂为短链分子,使焦炭和产物气降到最低限度,从而最大限度获得高产量的生物油的工艺技术。 Demao Li等利用热重分析对微藻热解行为和特性的研究表明,微藻主要的热解区间和最大失重区间的温度均较陆上木质类纤维素类生物质低,且热解所需活化能低,微藻热解是制备生物质燃料的良好来源[12~14]。微藻快速热解制备生物油工艺过程如图1所示。 研究表明,微藻热解可得到高芳烃含量、高辛烷值的生物油;藻体中脂类(脂肪、脂肪酸及脂肪酸酯)的属性和含量对热解油性质影响不大,但对热解油产率有明显的影响;除所含脂类外,其他

微课的主要特点与微课资源的开发

微课的主要特点与微课资源的开发 一、“微课”的概念和组成 “微课”是指以视频为主要载体记录教师在课堂教育教学过程中围绕某个知识点或 教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。“微课”的核心组成内容是课堂教学视频(课例片段),同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅助性教学资源,它们以一定的组织关系和呈现方式共同“营造”了一个半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。因此,“微课”既有别于传统单一资源类型的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等教学资源,又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。 二、“微课”的主要特点 (1)教学时间较短:教学视频是微课的核心组成内容。“微课”的时长一般为5—8分钟左右,最长不宜超过10分钟。因此,相对于传统的40或45分钟的一节课的教学课例来说,“微课”可以称之为“课例片段”或“微课例”。 (2)教学内容较少:相对于较宽泛的传统课堂,“微课”的问题聚集,主题突出,更适合教师的需要:“微课”主要是为了突出课堂教学中某个学科知识点(如教学中重点、难点、疑点内容)的教学,或是反映课堂中某个教学环节、教学主题的教与学活动,相对于传统一节课要完成的复杂众多的教学内容,“微课”的内容更加精简,因此又可以称为“微课堂”。 (3)资源容量较小:从大小上来说,“微课”视频及配套辅助资源的总容量一般在几十兆左右,视频格式须是支持网络在线播放的流媒体格式(如rm,wmv,flv等),师生可流畅地在线观摩课例,查看教案、课件等辅助资源;也可灵活方便地将其下载保存到终端设备(如笔记本电脑、手机、MP4等)上实现移动学习、“泛在学习”,非常适合于教师的观摩、评课、反思和研究。 (4)资源组成/结构/构成“情景化”:资源使用方便。“微课”选取的教学内容一般要求主题突出、指向明确、相对完整。它以教学视频片段为主线“统整”教学设计(包括教案或学案)、课堂教学时使用到的多媒体素材和课件、教师课后的教学反思、学生的反馈意见及学科专家的文字点评等相关教学资源,构成了一个主题鲜明、类型多样、结构紧凑的“主题单元资源包”,营造了一个真实的“微教学资源环境”。这使得“微课”资源具有视频教学案例的特征。广大教师和学生在这种真实的、具体的、典型案例化的教与学情景中可易于实现“隐性知识”、“默会知识”等高阶思维能力的学习并实现教学观念、技能、风格的模仿、迁移和提升,从而迅速提升教师的课堂教学水平、促进教师的专业成长,提高学生学业水平。 三、微课资源的开发 1.内容规划

微电子学专业介绍及就业前景简介

学科:理学 门类:电子信息科学类 专业名称:微电子学 业务培养目标:本专业培养掌握微电子学专业所必需的基础知识、基本理论和基本实验技能,能在微电子学及相关领域从事科研、教学、科技开发、工程技术、生产管理与行政管理等工作的高级专门人才。 业务培养要求:本专业学生主要学习微电子学的基本理论和基本知识,受到科学实验与科学思维的基本训练,具有良好科学素养,掌握大规模集成电路及新型半导体器件的设计、制造及测试所必需的基本理论和方法,具有电路分析、工艺分析、器件性能分析和版图设计等的基本能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力: 1.掌握数学、物理等方面的基本理论和基本知识; 2.掌握固体物理学、电子学和VLSI设计与制造等方面的基本理论和基本知识,掌握集成电路和其它半导体器件的分析与设计方法,具有独立进行版图设计、器件性能分析和指导VLSI工艺流程的基本能力; 3.了解相近专业的一般原理和知识; 4.熟悉国家电子产业政策、国内外有关的知识产权及其它法律法规; 5.了解VLSI和其它新型半导体器件的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及电子产业发展状况; 6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。 主干学科:电子科学与技术 主要课程:半导体物理及实验、半导体器件物理、集成电路设计原理、集成电路工艺原理、集成电路CAD、微电子学专业实验和集成电路工艺实习等。 主要实践性教学环节:包括生产实习、毕业论文(设计)等,一般安排10--20周。 修业年限:四年 授予学位:理学或工学学士 毕业生就业率:99.13%。

微藻生物质能源

2018 年秋季学期研究生课程考核 考核科目:绿色黄金-微藻生物质液态能 源 学生所在院(系): 学生所在学科: 学生姓名: 学号: 学生类别: 考核结果阅卷人

微藻生物质能源 一.立项报告 (一)立项背景 能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。与世界相比,中国资源总量虽大,却不易开发。中国煤炭资源地质开采条件较差,大部分储量需要井工开采,极少量可供露天开采。石油天然气资源地质条件复杂,埋藏深,勘探开发技术要求较高。未开发的水力资源多集中在西南部的高山深谷,远离负荷中心,开发难度和成本较大。非常规能源资源勘探程度低,经济性较差,缺乏竞争力。而且中国人口众多,人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%,石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的1/15左右。因而如今处于二十一世纪的中国正面临着严峻的能源短缺问题,也正是上述原因,开发新能源,发掘新型能源的潜力我们势在必行。 2009年11月在珠海举行的中国藻类学会议上,利用微藻生产生物能源的研究十分抢眼。从会议报告来看,许多学者的研究甚至达到了一定的深度。而其中微藻大规模快速培养技术的研究发展得更是十分迅速。从研究规模和投入看,目前已有中国科学院水生生物所、中国科学院武汉植物园、过程工程研究所、中国科学院南海海洋所、中国科学院青岛海洋所等单位开展了选种、育种、大量培养、收集和提油等研究,并积极开展与我国大型石油化工企业的合作。 不仅中国如此,世界各国都在摩拳擦掌。1978年,美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)最早启动了这项利用微藻生产生物柴油的水生生物种计划。从1990年到2000年,日本国际贸易和工业部曾资助了一项名为“地球研究更新技术计划”的项目,该项目利用微藻来生物固定二氧化碳, 并着力开发密闭光合生物反应器技术,通过微藻吸收火力发电厂烟气中的二氧化碳来生产生物质能源。2009年日本再次启动利用微藻生产生物能源的计划。进入21世纪,石油价格一度大幅上扬,刺激了微藻生物柴油技术的研究。目前各国的总投入达到数百亿美元。 从目前的研究进展和热衷程度看,一个能够替代石油的新能源似乎已经被找到,利用微藻生产生物燃料的产业化道路也似乎已经被开辟,让我们相信一个高效、清洁、环保的新能源时代已经到来。 微藻就是浮游植物,遍布全球各种水体。其类群繁多,种类丰富。作为生态系统中初级生产者,在能量转化和碳元素循环中起到举足轻重的作用。微藻能够把光合作用产物转化成油贮藏起来,在细胞内形成油滴,如葡萄藻、小球藻。有些藻类在缺氮等条件下,可大量积累油脂,含油量可高达70%。首先通过萃取、热裂解等方法从这些微藻中将油提取出来,再通过转酯化后可转变为脂肪酸甲酯,即生物柴油。因此,微藻确实能够生产生物能源。 由于微藻的生物量大,可利用滩涂、盐碱地、荒漠进行大规模培养,可利用海水、盐碱水和荒漠地区地下水进行培养,不与农作物争地、争水。微藻培养还可利用工业废气中的二氧化碳和氮氧化合物,缓解温室气体的排放,减少环境污染。

藻类与新能源的关系

藻类与新能源的关系 摘要: 随着经济的迅速发展,全球性化石资源日益枯竭,液体燃油的供应形势日趋严峻,能源短缺问题已经成为制约世界各国经济发展的重要因素之一[1]资源有限性带来的能源危机以及造成的环境污染问题都在促使人们努力寻找石油的替代燃料,这也大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐。在世界能源危机的影响下,生物质能源由于可再生、低污染等优势,被认为是在未来一个较短时期内最有潜力缓解能源危机的石油替代品。近年来,生物柴油受到了人们的广泛关注,尤其是进入20 世纪90 年代,开发生物柴油替代石化柴油已成为新能源开发的重要途径之一,成为重要的柴油替代品[2]生物柴油的研究得到了广泛的重视,同期生物柴油的研究论文增长了10 倍,SCI 检索论文从2003 年的120 多篇增加到2009 年的1200多篇。已有很多文章对生物柴油的市场、政策、生产及技术做过详细的介绍和综述,Ma 等近几年,生物柴油的研究得到了广泛的重视,同期生物柴油的研究论文增长了10 倍,SCI 检索论文从2003 年的120 多篇增加到2009 年的1200多篇。已有很多文章对生物柴油的市场、政策、生产及技术做过详细的介绍和综述[3]而微藻由于具有生物量大、光合效率高、生长周期短、油脂含量高和环境友好等优点,有望破解后石油时代的能源危机。重点阐述了产油微藻的种类,提高微藻油脂含量的策略,微藻细胞的采收技术,微藻油脂的提取和 转酯化反应等内容;分析了微藻生物柴油产业发展中亟待解决的一些问题。目前,藻类生物柴油是一个研究热点,具有广阔的开发利用前景。 关键词:微藻 ,生物柴油,新能源。 1利用微开发生物质能源的优势藻 就全球来说,藻类是一种数量巨大的可再生资源。地球上的生物每年通过光合作用可固定8 ×1010 t碳,生产14. 6 ×1010 t生物质,其中一半以上可归功于藻类的光合作用。利用微藻发生物质能源的优势可总结如下[4] 1 环境适应能力强,生长要求简单,营养需求低,可直接转化利用CO2、无机盐和有机废水等 2 微藻光合效率高,倍增时间短,单位面积的产率高出高等植物数十倍。 3 培养微藻不占用耕地,可利用海滩、盐碱地和荒漠等土地进行大规模培养,可利用海水盐碱水、荒漠地区地下水和有机废水进行培养。 4 微藻含有很高的油脂,特别是一些微藻在异养或营养限制条件下脂肪含量可 高达20% ~70%,按藻细胞含30%油脂(干重)计算, 1 hm2 土地的年油脂产量是玉米的341倍,大豆的132倍,油菜籽的49倍。影响藻类油脂合成的因素很多,通过改变藻类的培养条件和采用分子生物学技术均可进一步增加藻类的油脂含量。在适当的培养条件下,减少藻类培养基质中的氮元素,可以增加某些藻类的油脂含量,如眼点拟微球藻(Nannochloropsis oculata)和小球藻(Chlorella vulgaris) [5]微藻 没有根、茎、叶的分化,不产生无用生物量,加工工艺相对简单,易于粉碎和干燥,预处理成本相对较低。 6 微藻热解比农林废弃物简单,而且所得生物质燃油热值高,是木材或农作物秸秆的1. 6倍。 7 微藻燃料清洁,环境友好,燃烧时不排放有毒有害气体。 8 微藻能高效固定CO2 ,有助于减缓温室气体排放。

微课的制作与应用研究结题报告

《微课制作技巧及应用的研究》结题报告 任庆浩 一、课题研究的背景及意义: 随着教育的不断发展,未来的教育趋势应呈多样化,充分利用碎片时间让学生们进行个性化选择,是现代教育的要求,而“微课”在小学各学科教学中的应用与实践,正是顺应这种发展趋势的。作为一名教师,我们在学习研究中,首当其冲地进行了一系列课堂改革。在学习中,我们接触到了“翻转课堂”、“可汗学院”、“微课”等新鲜的词汇,外来因素的推波助澜,和内在因素的要去尝试的想法结合在一起,有了这个课题的一些原始的想法。在研究过程中,两年来我们课题组有一些研究成果和收获,现将我们的研究过程汇报如下:“微课”是由一线教师自行开发,时间在6到8分钟左右的微小课程,源于教师的教育教学实际,为教师所需,为教师所用,解决了工作中的棘手问题;微课不仅是一种工具,更是一种教师成长的新范式。这种理解体现了一线教师对这一概念理解的实践性一面,也是微课得到关注和广泛应用的重要原因。在我国“微课”的提出是近几年的事情,是新兴的教育模式。在学习中,学生呈现的差异是存在的。在课堂上,有的孩子可能会对一些知识点没有弄明白,如果做了微课,让孩子反复观看,他可能会获得良好的学习效果。我们做的微课也可以让学生自主先学,带着问题走进课堂,或者把更多的时间留给学生小组讨论,学生之间互相学习,学习效果更好。

在美国,“可汗学院”家喻户晓。萨尔曼·可汗不是从事教育行业的专家,在给表妹辅导功课的时候,他开发了在网上授课的先例,逐渐发展成为影响世界的“可汗学院”,被比尔·盖茨所称赞。“翻转课堂”也被称为“反转课堂式教学模式”,简称翻转课堂或反转课堂。传统的教学模式是老师在课堂上讲课、布置家庭作业、让学生回家练习。与传统的课堂教学模式不同,在翻转课堂中,学生在家完成知识的学习,而课堂变成了师生之间和学生之间互动的场所,包括答疑解惑、知识的运用等,从而达到更好的教育效果。翻转课堂颠覆了传统的教学流程。过去学生在课堂上齐步走、学习新知识。课后自主学,运用学到的知识和技能。而翻转课堂则是课前自主学,课堂中教师因材施教或开展活动帮助学生掌握和运用在课前学到的新知识与技能。 二、课题的前期准备 1、方案的制定 课题准备阶段,课题主持人带领成员进行理论学习、查阅资料、网上研讨,学习制作微课和翻转课堂的理论,看网易公开课,有关于“可汗学院”的课程介绍。在准备阶段,我们学习了《翻转课堂的可汗学院》一书,对“翻转课堂”一词有了深刻的理解,同时结合本学科的特点,也探讨了怎样翻转课堂,课题组成员胡媛媛老师参加了徐州市微课“培训,并在鼓楼区进行了微课制作讲座。课题组成员都参与了微课的开发与制作,经过课题组成员的学习讨论,确定了研究的内容和方向。 2、研究的重点

微藻产油可行性分析报告

微藻产油技术可行性分析报告 第一小组: 一.技术背景 1.技术背景 2.技术历史 3.技术发展现状和趋势,发展战略 4.技术意义 二.技术详细介绍 1.技术机理 2.研发团队(国内外的对比等) 3.具体实施方案(国内的产业,实施地点,等) 4.技术风险(项目中有的问题等) 三.技术市场分析(第二小组) 1.技术竞争力(该能源技术相比较其他技术的优点,缺点等) 2.技术成本(人力,财力等) 3.技术市场(市场营销等) 4.技术效益(产业结构等) 信息主要来源:组里讨论记录各类文档网站链接 周六晚上12点前发给我哦,798256265@https://www.360docs.net/doc/a79689593.html, 大家加油啦 一、技术竞争力 1、优点:据了解,我国的有机碳组成中,海洋藻类占了1/3,藻类是一种数量巨大的可再生资源,也是生产生物质能源的潜在资源,其中微型藻类的含油量非常高,可以用于制取生物柴油。 中科院海洋研究所专家韩笑天说,利用微藻生产生物能源具有潜在的应用前景。微藻能够有效地利用太阳能,通过光合作用固定二氧化碳,将无机物转化为氢、高不饱和烷烃、油脂等能源物质;而且微藻生物能源可以再生,燃烧后不排放有毒有害物质,对大气二氧化碳没有净增加。 “微藻是未来重要的可再生能源之一。”中国海洋大学教授潘克厚说,微藻的种质资源丰富,不会因收获而破坏生态系统,可大量培养而不占用耕地;另外,它的光合作用效率高,生长周期短,倍增时间约3-5天,有的藻种甚至一天可以收获两季,单位面积年产量是粮食的几十倍乃至上百倍。而且微藻脂类含量在20%~70%,这是陆地植物远远达不到的,可用于生产生物柴油或乙醇,还可望成为生产氢气的一条新途径。

微藻的产油效率相当高,在一年的生长期内,一公顷玉米能产172升生物质燃油,一公顷大豆能产446升,一公顷油菜籽能产1190升,一公顷棕榈树能产5950升,而一公顷的微藻能产生物质燃油95000升。 据专家介绍,微藻的个体小,木素含量很低,易被粉碎和干燥,用微藻来生产液体燃料所需的处理和加工条件相对较低,生产成本低。而且微藻热解所得生物质燃油热值高,平均高达33MJ/kg,是木材或农作物秸秆的1.6倍。 潘克厚说,微藻在生长过程中还可利用废弃二氧化碳,从而与二氧化碳的处理和减排相结合,国外已经有利用发电厂排放的废弃二氧化碳生产微藻的尝试,占地1平方公里的养藻场一年可以处理5万吨二氧化碳。 中科院青岛生物能源与过程研究所生物制氢团队负责人郭荣波说,微藻比植物有更高的光能转化效率,据估计,微藻生物质产量可达到陆地植物的300倍。而且微藻生长的适应性强,海水、淡水都可以养殖,微藻农场可设于任何地点,可以在盐碱地、粘土地、滩涂以及浅海、湖泊养殖,不与粮争地,不与人争粮。“我国盐碱地面积达1.5亿亩,如果用14%的盐碱地种植微藻,在技术成熟的条件下,生产的柴油量就可满足全国50%的用油需求。” 专家们认为,我国在薯干、玉米等发酵生产酒精技术上已比较成熟,但每生产一吨酒精需要3吨粮食作为原料。如果每年生产一千万吨酒精,就需要三千万吨玉米,这比我国玉米生产基地—吉林年产量还要大。随着可利用的土地不断减少,在世界范围内,粮食供给越来越成为影响人类生存的大问题,如果每年生产几千万吨酒精,都以粮食为原料,显然是不可能的,而利用微藻来制取酒精和生物柴油,显然是“一举数得”。 人们希望利用太阳能和二氧化碳,通过光合作用获得大量的含油微藻细胞,将油脂从微藻细胞中提取分离出来,再通过催化转化过程将藻油制备成生物柴油或航空煤油。 微藻制油优点多多。首先它不与人争粮,不与粮争地,光合效率高,可充分利用滩涂、盐碱地、沙漠、山地丘陵进行大规模培养,也可利用海水、苦咸水、废水等非农用水进行培养。其产出率高出传统作物数十倍,可有效解决非粮食可再生生物质能源的资源瓶颈。 微藻油脂含量高。在一定的诱导胁迫条件下,某些单细胞微藻可积累相当于细胞干重50%~70%的油脂,这是其他任何油料作物都无法比拟的。 在利用微藻生产生物柴油的同时,还可副产大量的藻渣生物质,作为进一步生产蛋白质、多糖、色素、碳水化合物等的原料,广泛用作高值化学品、保健品、食品、饲料、水产饵料等。 而且特别重要的是,微藻制油具有二氧化碳减排效应。理论上计算,每生产培养1吨微藻,可以捕获1.83吨二氧化碳。

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